- Mục đích của việc tính cân bằng nhiệt lượng là để xác định lượng nước lạnh cần thiết cho quá trình ngưng tụ, làm lạnh cũng như để xác
2. Cân bằng nhiệt lượng của tháp chưng luyện.
- Tổng nhiệt lượng mang vào bằng tổng nhiệt lương mang ra:
QF + + QR = Qy + Qw + Qm + Qng2 [II- 197]
Trong đó:
:nhiệt lượng do hơi đốt mang vào tháp, J/h. QF: nhiệt lượng do hỗn hợp đầu mang vào tháp, J/h. QR:nhiệt lượng do lượng lỏng hồi lưu mang vào tháp, J/h. Qy:nhiệt lượng do hơi đốt mang ra ở đỉnh tháp, J/h.
Qng2:nhiệt lượng do nước ngưng mang ra tháp, J/h.
Qm: nhiệt lượng do tổn thất ra môi trường xung quanh, J/h. • Tính QF: QF = F. CF .tF J/h [II-196] [II-196] QF = 21600.2077,7005.67,57 = 3032428812 J/h • Tính QR: QR = GR. CR .tR: [II-197] [II-197] Trong đó:
GR: lượng lỏng hồi lưu, kg/h
GR = P.Rx = 6339.3,17 = 20094,63 kg/h tR : nhiệt độ của chất lỏng hồi lưu, oC tR = tp =57,18oC
CR: nhiệt dung riêng của chất lỏng hồi lưu, J/kg độ. CR =
Có aA = aP = 0,95
CA, CB: nhiệt dung riêng của Axetôn và Nước ở 57,18oC. Nội suy theo to= 57,18oC trong I.153 [I-171] ta có:
CA = 2295,835 J/kg độ CB = 1915,195 J/kg độ. CR = Chỗn hơp = 0,95.2295,835 + (1- 0,95).1915,195 = 2276,803 J/kg độ. QR = GR .CR .tR = 20094,63.2276,803.57,18 = 2616071563 J/kg độ. • Tính Qy: Qy =P.(1 + Rx)λđ , J/h[II-197] [II-197] Trong đó:
λđ = λ1.a1 + λ2.a2 [II-197]
λđ = λ1.a1 + λ2.(1 - a2)
λ1 , λ2 :nhiệt lượng riêng của Axetôn và Nước ở đỉnh tháp, J/kg
λ1 = r1 + tP.C1 λ2 = r2 + tP.C2 C1 = 2295,835, J/kg độ C2 = 1915,195, J/kg độ r1 = 521,525.103 , J/kg r2 = 410,132.103 , J/kg λ1 = 521,525.103 + 57,18. 2295,835 = 652800,8453 J/kg. λ2 = 410,132.103 + 57,18.1915,195 = 519642,8501 J/kg. λđ = 652800,8453.0,95 + (1-0,95). 519642,8501 = 646142,9455 J/kg. Qy = 6339(1+3,17).646142,9455 = 1,707990355.1010 J/h. • Tính Qw Qw = W. Cw .tw ,J/h [II-197] [II-197] Trong đó: W: lượng sản phẩm đáy, kg/h. W = 15261 kg/h.
tw : nhiệt độ của sản phẩm đáy, oC. tw = 78,66oC
Cw: nhiệt dung riêng của sản phẩn đáy, J/kg.độ Cw = a1.C1 + (1 – a1).C2
a1 = aw = 0,03
C1, C2. Nội suy trong bảng I.153 [I – 171] ở to = 78,66oC ta có: C1 = 2365,645 J/kg độ
C2 = 2027,965 J/kg độ
Cw = 0,03.2365,645 + (1 – 0,03).2027,965 C = 2038,0954 J/kg.độ
Vậy Qw = W. Cw .tw = 15261.2038,0954.78,66 = 2446591391 J/h • Tính Qng2 theo D2
Qng2 = Gng2 .C2 . θ2 , J/h[II – 198] [II – 198]
Trong đó:
Gng2: lượng nước ngưng tụ, kg/h
C2: nhiệt dung riêng của nước ngưng, J/kg.độ
θ2:nhiệt độ của nước ngưng Ta có θ2 = 119,6oC
Gng2 = D2: lượng hơi đốt cần thiết để đun sôi dung dịch đáy tháp. Nội suy C2 theo θ2 theo bảng I.149 [I – 168] Ta có C2 = 2156,62 J/kg độ Qng2 = D2.2156,62.119,6 = 257931,752.D2, J/h • Tính Qm theo D2 Qm = 0,05.D2.r2, J/h[II – 198] [II – 198] Tra bảng I.251 [I – 314] ở to = 119,6oC ta có r2 = 2208.103 J/kg Qm = 0,05.2208.103 D2 = 110400.D2 J/h • Tính theo D2. = D2. λ2 , J/h[II – 197] [II – 197]
λ2: hàm nhiệt của hơi đốt, J/kg
λ2 = r2 + θ2.C2
λ2 = 2208.103 + 119,6.2156,62
λ2 = 2465931,752 J/kg = 2465931,752 .D2 • Tính D
- Thay các giá trị nhiệt lượng Q đã tính được vào công thức QF + + QR = Qy + Qw + Qm + Qng2 [II-197] [II-197]
Ta tính được D2 = 6616,130133 kg/h
